پیشینه لرزه خیزی منطقه خراسان شمالی

-پیشینه لرزه خیزی منطقه خراسان شمالی
بررسی لرزه خیزی گستره ۱ درجه در ۱ درجه کانون زمین لرزه نشان می دهد که حدود ۲۹۹رویداد لرزه ای در سده گذشته در منطقه رخ داده است (شکل۳)،که ۲۸ مورد از آنها دارای بزرگای ۵ و بیشتر از ۵ است(جدول۲). این آمار نشان دهنده لرزه خیزی بالا در منطقه خراسان شمالی و گستره کپه داغ می باشد. بزرگترین این زمین لرزه ها زمین لرزه ۱۱اردیبهشت ۱۳۰۸ هجری شمسی (۱ مه ۱۹۲۹ میلادی)۴۰کیلومتری شمال باختری شیروان معروف به زمین لرزه کپه داغ با بزرگای۳/۷در مقیاس امواج سطحی(MS) است. همچنین مهم ترین زمین لرزه ها در پیرامون شهرستان بجنورد و شهرهای آشخانه و راز زمین لرزه ۲۵ شهریور۱۳۰۲ هجری شمسی (۱۷ سپتامبر ۱۹۲۳ میلادی) شمال بجنورد با بزرگای۳/۶ در مقیاس امواج سطحی(MS) و زمین لرزه ۱۶ بهمن ۱۳۷۵هجری شمسی(۴ فوریه ۱۹۹۷ میلادی) شمال بجنورد با بزرگای۸/۶ در مقیاس امواج سطحی(MS) می باشد ( شرح این زمین لرزه ها و زمین لرزه های تاریخی در بخش ۵ آورده شده است). استان خراسان شمالی یکی از لرزه خیزی ترین استانهای کشور می باشد.

شکل (۳): لرزه خیزی منطقه در سده اخیر. نماد ستاره موقعیت زمین لرزه ۲۰/۵/۸۹ جنوب باختری راز را نشان می دهد.
-زمین شناسی استان خراسان شمالی
استان خراسان شمالی شامل نواحی شمال خاوری ایران است که از دیدگاه زمین شناسی در پهنه ساختاری – رسوبی کپه داغ قرار دارد. پهنه ساختاری ـ رسوبی کپه داغ
پهنه کپه داغ شامل کوههای شمال باختری ـ جنوب خاوری، شمال استان خراسان است که از نظر کوه نگاری نام هزار مسجد دارد. در کوههای کپه داغ سنگهای پالئوزوئیک در نزدیکی معدن زغال سنگ آق دربند برونزد دارند که بیشتر از نوع سنگهای رسوبی پلاتفرمی است. سنگهای مزوزوئیک کپه داغ توالی نسبتا ضخیمی (حدود۶۰۰۰ متر) از سنگ آهـک، مارن و کمی سنگ آواری است که چـکـادهای بلنـد هـزار مسجـد را می سازند. سنگ منشا، و سنگ مخزن ذخایر گازی خانگیران بخشی از توالیهای مزوزوئیک کپه داغ اند. میدان گازی بسیار عظیم خانگیران در تاقدیس خانگیران با ۳۵ کیلومتر پهنا قرار دارد و سنگ مخزن اصلی آن سازند مزدوران می باشد.
-گسلهای منطقه
منطقه خراسان شمالی از دیدگاه لرزه زمین ساختی در زون کپه داغ قرار می گیرد که در این زون گسل های فعال و مهمی وجود دارد. این گسل ها و حرکات روی داده در امتداد آنها با رویداد زمین لرزه های بزرگ همراه با خسارات بسیار توأم بوده است. روند گسل های جنبای زون کپه داغ بطور غالب شمال باختری- جنوب خاوری می باشند. مهمترین گسل های گستره مورد نظربه شرح زیر هستند: گسل اسفراین این گسل با درازای حدود ۱۷۰ کیلومتر و راستای شمال باختری- جنوب خاوری می باشد. این گسل از حاشیه شمال خاوری شهر اسفراین عبور می کند( شکل۱) گسل باغان- گرماب گسلی است با درازای ۵۵-۵۰ کیلومتر و راستای شمال، شمال باختری – جنوب، جنوب خاوری با صفحه گسلش شاغولی که به هنگام زمین لرزه ۱۱ اردیبهشت ۱۳۰۸هجری شمسی (۱ مه ۱۹۲۹ میلادی) در کپه داغ به وجود آمد و روستای باغان در مجاورت آن قرار دارد(شکل۱) گسل رباط قربیل این گسل با درازای حدود ۱۲۵ کیلومتر و راستای شمال خاوری- جنوب باختری می باشد. انتهای خاوری این گسل به ۲۵ کیلومتری جنوب آشخانه می رسد(شکل۱)

-زمین لرزه های تاریخی و دستگاهی مهم منطقه
درمنطقه خراسان شمالی تعداد ۴ زمین لرزه تاریخی مخرب و ۴ زمین لرزه دستگاهی مخرب بزرگتر از ۶ وجود دارد (جداول۱،۲ و شکل۶) که شرح مهمترین آنها به قرار زیر می باشد: زمین لرزه مرداد ۳۲۲ هجری شمسی ( اوت ۹۴۳ میلادی)، اترک- نسا در ذیحجه ۳۳۱ هجری قمری زمین لرزه فاجعه باری در منطقه نسا روستاهای بسیاری را ویران کرد و بیش از ۵۰۰۰ تن را کشت. زمین لغزه ها در دره سملقان بیش از سی روستا را فراپوشاند و به نظرمی رسد که دگر ریختی های زمین با سد کردن وقطع جریان آب اثرات مهمی بر رودخانه های این دره به جا گذاشته باشد. بزرگای این زمین لرزه۶/۷ در مقیاس امواج سطحی(MS) تخمین زده شده است (شکل۶). منطقه سملقان در ۲۰ کیلومتری جنوب راز (موقعیت زمین لرزه ۲۰/۵/۸۹) واقع شده است. باتوجه به دقت تعیین محل فعلی زمین لرزه ها می توان گفت که زمین لرزه مرداد ماه ۳۲۲ هجری شمسی با بزرگی ۶/۷ در مقیاس امواج سطحی(MS)اولین زمین لرزه تاریخی گزارش شده در گستره زمین لرزه ۲۰ مرداد ۱۳۸۹ می باشد. این موضوع سابقه شدید لرزه خیزی منطقه را نشان می دهد. زمین لرزه ۲۱ اردیبهشت ۱۰۷۴ هجری شمسی (۱۱ مه ۱۶۹۵ میلادی)، اسفراین در سپیده دم ۲۷ رمضان ۱۱۰۶ هجری قمری زمین لرزه بزرگی در دره اسفراین روی داد. روستاهای بسیاری در این ناحیه کم جمعیت ویران شد و در هریک از آنها یکصد تا حدود ده تن کشته شدند. روستای بزرگ باتای بطور کامل ویران شد و ۳۶۰ تن در آنجا کشته شدند و دام های بسیاری نیز تلف شدند. در بنیر واقع در پای کوه های همجوار، زمین لغزه ای روستا را فرا پوشاند. در کوران، جایی در سوی جنوب دره، زمین لرزه آسیب هایی رساند و مایه بیم و هراس بسیار در میان مردم و حیوانات شد. به مدت بیش از یک سال، تا ۲۵ محرم ۱۱۰۸ هجری قمری/ ۲۴ اوت ۱۶۹۶ میلادی، پسلرزه های نیرومند به فراوانی روی می داد و تا زمین لرزه های خفیف نیز یکسره فروکش کند نزدیک سه سال به درازا کشید. بزرگای این زمین لرزه۷ در مقیاس امواج سطحی(MS) تخمین زده شده است(شکل۶) زمین لرزه ۲۵ شهریور ماه ۱۳۰۲ هجری شمسی ( ۱۷ سپتامبر ۱۹۲۳ میلادی)، شمال بجنورد در بامداد ۲۵ شهریور ۱۳۰۲ هجری شمسی زمین لرزه ویرانگری در روستا های حاشیه رود اترک، شمال باختری بجنورد، روی داد(شکلهای ۴و۶). ناحیه ای که بیشترین آسیب دید در دامنه های شمال خاوری کپه داغ و در دامنه- های جنوب باختری کوه باب بلند جای داشت که در آن ده روستا ویران شد و بیست و دو روستای دیگر به سختی آسیب دید. تلفات در این ناحیه ۱۵۷ کشته و ۱۴۶ زخمی ذکر شده است و به دارایی ها نیز زیان چشمگیری رسید. در بجنورد به ساختمانهای همگانی آسیب رسید و برخی خانه ها ویران شد، اما کسی کشته نشد. دامنه آسیب ها تا شیروان، گیفان و دربند گسترش داشت. در منطقه قلعه جق این زمین لرزه زمین لغزه های گسترده ای را به راه انداخت و در جاهای دیگری شواهد دگرریختی زمین مشاهده شد. زمین لرزه در عشق آباد به نیرومندی حس شد و در مشهد نیز دریافت پذیر بود. به دنبال زمین لرزه پسلرزه هایی آمد که دست کم یک ماه دنباله داشت و آسیب های افزونتری به بجنورد رساند به گونه ای که در آن هیچ خانه ای برای سکونت امن تلقی نمی شد. بزرگای این زمین لرزه۳/۶ در مقیاس امواج سطحی(MS) برآورد شده است.

شکل(۴): زمین لرزه ۲۵ شهریور ماه ۱۳۰۲ هجری شمسی ( ۱۷ سپتامبر ۱۹۲۳ میلادی) شمال بجنورد .

زمین لرزه ۱۱ اردیبهشت ماه ۱۳۰۸ هجری شمسی (۱ مه ۱۹۲۹ میلادی)، کپه داغ شامگاه ۱۱ اردیبهشت ماه ۱۳۰۸هجری شمسی زمین لرزه فاجعه باری شمال خاوری ایران و جنوب ترکمنستان را لرزاند. زمین لرزه دهستان های گیفان، رباط، زیدر، قوشخانه، جیرستان، امیرانلو، اوغاز و باغان را درهم کوبید که در آن هشتاد و هشت روستا ویران شد و بیش از ۳۲۰۰ تن جان باختند. زمین لرزه به ویژه در بخش شمال باختری ناحیه کلانلرزه ای، بین گیفان و زیدر، شدید بود که بیش از نیمی از کل تلفات در آنجا روی داد(شکلهای ۵ و ۶). در گیفان، بجز یک امامزاده قدیمی که هنوز برجا است، همه چیز فروریخت و ۳۰۰ تن از جمعیت ۱۵۰۰نفری را کشت. در رباط تنها دروازه آن برپا ماند و ازمیان۵۰۰ نفر ساکنان آن بیش از ۳۳۰ تن کشته شدند. در زیدر همه ۳۰۰ تن ساکنان آن بجز یک تن کشته شدند. کورکولاب و گرماب در ترکمنستان بطور کامل ویران شد و تلفاتی به بارآورد. زمین لرزه به قنات ها و چشمه های تامین آب در بسیاری از روستاها زیان وارد کرد. زمین لرزه با جنبش هایی در درازای ۵۵ کیلومتر، ازسکه تا گرماب، در امتداد یک گسل (کواترنری) همراه بود (منظورگسل باغان- گرماب می باشد). در سکه تنده شکستگی(تراس گسلی) گسل فرسایش یافته اما هنوز قابل مشاهده است که به بلندی حدود یک متر ایستاده و طرف جنوب باختری آن پایین افتاده است. این تراس گسلی را از میان این روستا تا خاور- شمال خاوری باغان و تا جایی که رود کرگانلی را قطع می کند می توان دنبال کرد که دارای امتداد۳۴۵ درجه می باشد. در این نقطه ناگهان به سمت چپ انحراف پیدا می کند و به روشنی با امتداد ۳۲۵ تا ۳۳۵ درجه با گذشتن از جنوب باختری ذاکرانلو، شمال خاوری برزو و جنوب باختری چالکانلو، پالکانلو و نظر محمد، به سوی شمال باختری ادامه می یابد. به دنبال این زمین لرزه، تعداد زیادی پسلرزه به وقوع پیوست که بسیاری از آنها تلفات و ویرانی های افزونتری به بار آورد. در ۳ مه گرماب و کورکولاب بکلی ویران شدند و در ۱۳ مه آتابگ و آبادی های دیگری در امتداد کیرگان علیا ویران شدند. در ۱۳ ژوئیه، قلعه فاروج، سینکلی و ده روستای دیگر که پیشتر آسیب دیده بودند بطور کامل ویران شدند و بیست و یک تن کشته شدند. به قوچان و شیروان آسیب های افزونتری رسید و تنها چند خانه چوبی به صورت قابل سکونت باقی ماند. تا زمستان ۱۳۰۸ رویداد پسلرزه ها گزارش شده است. بزرگای زمین لرزه ۱۱ اردیبهشت ۱۳۰۸ هجری شمسی حدود ۳/۷ در مقیاس امواج سطحی(MS) برآورد شده است.
شکل(۵): زمین لرزه ۱۱ اردیبهشت ماه ۱۳۰۸ هجری شمسی (۱ مه ۱۹۲۹ میلادی) کپه داغ.
زمین لرزه ۱۶ بهمن ۱۳۷۵هجری شمسی ( ۴ فوریه ۱۹۹۷ میلادی)، شمال بجنورد در ساعت ۱۴:۰۷به وقت محلی، روز ۱۶ بهمن ماه ۱۳۷۵ زمین‌لرزه نسبتاً شدیدی با بزرگای ۸/۶ در مقیاس امواج سطحی(MS) ، منطقه وسیعی از شمال خراسان را به لرزه درآورد(شکل۶). این زمین‌لرزه با پیشلرزه بزرگی همراه بود (در ساعت ۱۳:۲۳ همانروز با بزرگای گشتاوری ۵/۵) که عامل مؤثر کاهش تلفات ناشی از زمین‌لرزه اصلی می باشد. کانون سطحی زمین‌لرزه در فاصله ۲۵ کیلومتری شمال بجنورد تعیین شده است. شدت پیشلرزه و زمین‌لرزه بحدی بود که اکثر شهرهای اطراف مانند شیروان، اسفراین، قوچان، سبزوار، نیشابور و حتی مشهد را که در فاصله حدود ۲۰۰ کیلومتری کانون اصلی زمین‌لرزه قرار دارد تکان داد و موجب نگرانی و هراس عده زیادی از مردم گردید. این زمین‌لرزه پسلرزه‌های متعددی را به دنبال داشت که قوی ترین آنها دارای بزرگای ۲/۵ در مقیاس امواج گشتاوری(Mw) بود که در ساعت ۲۳: ۱۱ روز ۱۷/۱۱/۱۳۷۵ اتفاق افتاد. بر اثر زمین‌لرزه بیش از ۱۷۳ روستا در منطقه شمال بجنورد و شمال باختری شیروان خسارات قابل توجهی را متحمل شدند. تلفات این زمین‌لرزه بر طبق آخرین گزارش دریافتی ۸۸ نفر اعلام شده است. خوشبختانه به دلیل اینکه اکثر مردم به هنگام وقوع زمین‌لرزه اصلی بر اثر ترس و وحشت ناشی از پیشلرزه در فضای باز قرار داشته اند، شمار تلفات نسبت به وسعت و شدت خرابیها خیلی کمتر می باشد. کارشناسان پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی بلافاصله پس از اطلاع از وقوع زمین‌لرزه جهت بررسیهای لرزه زمین ساختی، لرزه شناسی، ژئوتکنیکی، سازه ای و نحوه امدادرسانی، با تجهیزات لرزه نگاری و شتابنگاری عازم منطقه شدند. یکی از اهداف اصلی گروه، نصب یک شبکه موقت لرزه نگاری در منطقه بود که پس از شناسایی محلهای مناسب برای نصب دستگاههای لرزه نگاری و شتابنگاری سه مؤلفه ای، در مجموع به مدت هشت روز پسلرزه‌ها ثبت گردیدند. مطالعات گسترده ای نیز جهت شناسایی و پیدا نمودن آثاری از گسلش سطحی در روزهای نخستین بعد از وقوع زمین‌لرزه در منطقه انجام گرفت و با همیاری مردم آثاری از شکستگی در روستاهای یکه شاخ، قلعه جق، قزل قان و ناوه شناسایی، نقشهء آنها تهیه و با نتایج به دست آمده از تحلیل پسلرزه‌ها مقایسه گردید. منطقه از دیدگاه زمین شناسی مهندسی و ژئوتکنیک نیز مورد بررسی قرار گرفت (تاتار و همکاران، ۱۳۷۶). در این بررسی، مناطقی که با توجه به سوابق لرزه خیزی، وقوع پدیده‌های زمین شناسی و ژئوتکنیکی قبلی و کسب اطلاعات محلی، احتمال وقوع چنین پدیده‌هایی داده می شد، بازدید گردید که چند مورد ناپیداری دامنه¬ها و یک مورد روانگونگی مشاهده شد. از دیدگاه سازه ای بررسی ساختمانهای تخریب شده، بیانگر آن است که عامل اصلی خرابی در منطقه، عدم رعایت حداقل ضوابط و مقررات ساختمان سازی می باشد. از این جمله، می توان به اجرای نادرست پی های سنگی با ملات گل بر روی زمینهای شیبدار، کیفیت نامطلوب دیوارها، استفاده از بازشوهای نسبتاً بزرگ و نامتقارن، عدم یکپارچگی قسمتهای مختلف با یکدیگر و عدم پیوستگی سقف به دیوارها اشاره کرد (تاتار و همکاران، ۱۳۷۶)
جدول(۱): فهرست زمین لرزه های تاریخی منطقه خراسان شمالی

شکل(۶): توزیع مکانی زمین لرزه های تاریخی و دستگاهی مخرب منطقه خراسان شمالی( چند ضلعیهای قهوه ای رنگ زمین لرزه های تاریخی پیش از ۱۹۰۰ میلادی و چند ضلعیهای آبی رنگ زمین لرزه های دستگاهی بزرگتر از ۶ را نشان می دهد).

۶-جمع بندی
درسده اخیر تعداد ۱۳ زمین لرزه بزرگتر از ۵/۵ درمنطقه خراسان شمالی رخ داده است شکل(۷). از این تعداد ۴ زمین لرزه دارای بزرگای بیشتر از ۶ است. زمین لرزه ۲۵/۶/۱۳۰۲ هجری شمسی و ۱۶/۱۱/۱۳۷۵ هجری شمسی در شمال و شمال باختری بجنورد روی داده است و زمین لرزه سوم در نزدیکی گسل باغان- گرماب در تاریخ ۱۱/۲/۱۳۰۸ هجری شمسی رخ داده است که زمین لرزه آخر در خاور- شمال خاوری بجنورد و شمال شیروان در نزدیکی گسل اصلی کپه داغ تعیین مکان شده است (شکل۶). از ۴ زمین لرزه تاریخی پیش از ۱۹۰۰ میلادی دو زمین لرزه مرداد ۳۲۲ هجری شمسی ( شمال خاوری آشخانه معروف به زمین لرزه اترک – نسا) و زمین لرزه ۲۱ اردیبهشت ۱۰۷۴ هجری شمسی (جنوب باختری اسفراین) از بقیه مخربتر بوده اند که توصیف آنها درکتاب تاریخ زمین لرزه های ایران آمده است (امبرسیز و ملویل، ۱۹۸۲). در مجموع استان خراسان شمالی یکی از لرزه خیز ترین استانهای ایران می باشد که لازم است در برنامه ها و مطالعات لرزه زمین ساخت، پهنه بندی خطر زمین لرزه و مقاوم سازی ابنیه در اولویت محورهای توسعه پایدار استان قرار گیرد.

شکل(۷): توزیع مکانی زمین لرزه های بزرگتر از ۵/۵ منطقه در سده اخیر